ASIC在加密貨幣中應(yīng)用的障礙

ASIC在加密貨幣中應(yīng)用的障礙

ASIC的算法障礙

許多人對(duì)ASIC的悲觀態(tài)度持續(xù)了很長(zhǎng)時(shí)間，并且也有足夠的理由。不過通用計(jì)算芯片像CPU、GPU甚至DRAM為了滿足通用計(jì)算需求都不能真正發(fā)揮其計(jì)算性能，但通用的芯片如果只針對(duì)特定優(yōu)化的算法，其性能的潛能就可以發(fā)揮出來。

不過，絕大多數(shù)的ASIC抗性算法都是由軟件工程師設(shè)計(jì)的，他們對(duì)定制硬件的局限性做出了假設(shè)，而這些假設(shè)往往是不正確的。 很多算法設(shè)計(jì)人員似乎都沒有意識(shí)到，ASIC中可以將芯片的計(jì)算核心和存儲(chǔ)部分當(dāng)作一個(gè)整體。

以Equihash為例，當(dāng)GPU執(zhí)行Equihash計(jì)算時(shí)，必須由片外存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算核心進(jìn)行操作，然后在將結(jié)果傳至片外存儲(chǔ)器。不過Equihash需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作非常簡(jiǎn)單，可以將計(jì)算核心和存儲(chǔ)合并在一起，這意味著可以在同一個(gè)地方進(jìn)行大部分操作，大幅減少傳輸數(shù)據(jù)的損耗，并大大減少了傳輸?shù)臅r(shí)間。可以看到，人們?cè)谶^去的一年生產(chǎn)出了非常高效的Equihash ASIC。

因此當(dāng)Bitmain為Equihash發(fā)布性能強(qiáng)大的ASIC時(shí)并不讓然感到意外。但我們內(nèi)部的研究表明，Bitmain ASIC的性能實(shí)際上低于我們研究結(jié)果的5到10倍，這其中可能有很多原因，但我們認(rèn)為未來幾個(gè)月有功能更強(qiáng)大的Equihash ASIC推出是相當(dāng)合理的。

另外，ethash（Ethereum的算法）有寬松的設(shè)計(jì)，也是迄今為止我們研究過的最抗ASIC的算法，所以不像Equihash那樣可以輕松設(shè)計(jì)出ethash ASIC，從市場(chǎng)上的產(chǎn)品中也可以看到，許多人仍然可以很好地使用性能不那么強(qiáng)的GPU。

需要指出的是，所有支持ASIC的人一直以來都低估了硬件工程師即使在預(yù)算有限的情況下也需要圍繞特定問題進(jìn)行靈活性設(shè)計(jì)的難度。但最終會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于任何算法而言，定制硬件工程師總會(huì)能找到一個(gè)方法可以擊敗通用硬件。

ASIC的Hardfork障礙

Equihash是一個(gè)有三個(gè)參數(shù)的算法，Zcash挖礦是針對(duì)這些參數(shù)的特定選擇而出現(xiàn)，而任何簡(jiǎn)單的Hardfork（雷鋒網(wǎng)注：硬分叉，主要指因比特幣協(xié)議的突發(fā)改變而導(dǎo)致的兼容性的問題）都可能改變這些參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。ASIC能為Equiahsh提供一個(gè)基本的架構(gòu)，能夠滿足任何硬分叉的參數(shù)需求。這意味著，基于這種靈活性算法參數(shù)的調(diào)整不足以對(duì)芯片帶來挑戰(zhàn)，ASIC相比GPU會(huì)有速度和效率的大幅提升。

當(dāng)然， 很多人沒有意識(shí)到靈活的ASIC是可能的，并且期望使用小的硬分叉來破壞ASIC在網(wǎng)絡(luò)上價(jià)值。 有時(shí)候小的硬分叉可能是足夠的，但正如算法可能對(duì)ASIC有抗性一樣，ASIC可能會(huì)成為硬分叉的抗性，特別是當(dāng)更改較小時(shí)。

巨額回報(bào)下的秘密ASIC

Monero秘密的ASIC

Monero（門羅幣）開發(fā)者致力于保持PoW算法的通用結(jié)構(gòu)，并且由于這一承諾，我們相信Monero礦工能夠以不到5倍的性能擊敗硬分叉。幾個(gè)月前，某集團(tuán)使用秘密開發(fā)ASIC開采Monero被曝光。 不過消息稱，自2017年初以來，他們一直在開發(fā)這些秘密ASIC， 這些秘密ASIC的投資回報(bào)是讓該集團(tuán)得到了足夠多的錢。

據(jù)估計(jì)，Monero的秘密ASIC在被發(fā)現(xiàn)之前一年內(nèi)幾乎占據(jù)了50％以上的哈希率，但沒有被人注意到。 在此期間，Monero的發(fā)行很大一部分集中在一個(gè)小團(tuán)隊(duì)手中，51％的攻擊也可能隨時(shí)被執(zhí)行。

Monero的硬分叉似乎已經(jīng)成功影響了ASIC， ASIC設(shè)計(jì)人員試圖在他們的ASIC中增加靈活性，現(xiàn)在Monero已經(jīng)宣布每年兩次的PoW變更，未來可能會(huì)看到具有更大靈活性的秘密ASIC。 由于Monero的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)足夠高，即使ASIC只有30％的機(jī)會(huì)存活在PoW硬分叉，但這可能也是值得的。

我的猜測(cè)是，Monero礦工將要會(huì)建設(shè)計(jì)新的秘密ASIC，并且這些ASIC將更加靈活，遵循Monero每6個(gè)月推出的硬分叉。

其他的秘密ASIC

目前已經(jīng)有很多針對(duì)其他數(shù)字加密貨幣秘密ASIC的傳言。 不過擁有秘密ASIC的人往往不會(huì)談?wù)?，截?018年3月，我們已經(jīng)聽說有專門針對(duì)Equihash和Ethash的秘密ASIC。 我們相信，在Bitmain Z9發(fā)布之前，全部3個(gè)不同的組織正在Zcash上采用不同的ASIC進(jìn)行挖礦。

由于礦工意支付數(shù)百萬美元為特別的數(shù)字加密貨幣設(shè)計(jì)產(chǎn)品，因此 即使是低等級(jí)的加密貨幣也有可能為有專用ASIC，為擁有者提供數(shù)百萬美元的利潤(rùn)。因此，圍繞秘密采礦建立了一個(gè)非正式的地下工廠。保密也意味著它是斷開的，并且大部分是根據(jù)謠言和以前的關(guān)系來運(yùn)作的。盡管如此，這是一個(gè)非常有利可圖的行業(yè)，即使發(fā)生了像Vertcoin硬分叉的事情，但秘密采礦者遭受的挫折與成功的回報(bào)相比顯得相形見絀。

有一點(diǎn)可以肯定，每一枚價(jià)值超過2000萬美元的幣都至少有一組秘密的ASIC正在上面開采，或者在幾個(gè)月內(nèi)將有秘密的ASIC開采。 檢測(cè)是否有秘密ASIC最簡(jiǎn)單的方法是GPU的回報(bào)，但是隨著ASIC持續(xù)滲透到市場(chǎng)上的每一個(gè)幣種，這將不再是一個(gè)可靠的度量標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)椴粫?huì)有一個(gè)足夠大以維持GPU作為基準(zhǔn)的礦場(chǎng)。

ASIC游戲已經(jīng)成為如此競(jìng)爭(zhēng)激烈的游戲，因?yàn)榛貓?bào)足夠大。

ASIC芯片不重要

大多數(shù)礦機(jī)初創(chuàng)公司似乎都非常注重芯片本身，不過 從我們所看到的情況來看，該芯片實(shí)際上還不到整個(gè)故事的一半，但如果你擁有的是世界上最好的芯片，也不會(huì)成為一個(gè)有競(jìng)爭(zhēng)力的制造商。

作為一名礦工，一天的目標(biāo)是以盡可能少的錢做盡可能多的哈希， 更快和更節(jié)能的芯片意味著只需要在芯片上花費(fèi)更少就可以獲得更多哈希率。但礦工不只是花錢在芯片和電力上， 還需要在PCB、控制器、以太網(wǎng)、電源和電源管理、風(fēng)扇、機(jī)箱、數(shù)據(jù)中心的貨架等方面花錢。

因此，芯片只是成功開采的一部分，如果沒有看到這一點(diǎn)可能會(huì)最終因?yàn)樾酒ベ嶅X的機(jī)會(huì)。 實(shí)際上，這也是導(dǎo)致Butterfly Labs失敗的原因之一 他們?cè)O(shè)計(jì)了一款能產(chǎn)生數(shù)百瓦熱量的高性能芯片，相比而言Bitmain芯片的典型功率約為6瓦。 但Butterfly Labs不得不與昂貴、尖端、不可靠的冷卻系統(tǒng)斗爭(zhēng)，這使得他們的強(qiáng)大的芯片遲遲不能上市并且運(yùn)營(yíng)成本太高。

Bitmain被低估

人們往往低估了Bitmain（比特大陸），他們有最多的錢，因?yàn)橐?guī)模經(jīng)濟(jì)而占主導(dǎo)地位。當(dāng)然，他們產(chǎn)品上市的時(shí)間最短、擁有加密貨幣芯片最好的芯片開發(fā)人員、他們已經(jīng)在幾十個(gè)地方創(chuàng)新，從大多數(shù)人不知道的地方降低成本和提升效率，以上這些都讓他們占據(jù)主導(dǎo)地位。因此，Bitmain可以確保在每一次迭代中都是頂尖的。

另外，我覺得很多人低估Bitmain或者認(rèn)為因?yàn)樗麄兺媾侄危J(rèn)為他們不可能在不耍詐的情況下繼續(xù)下去。 但事實(shí)并非如此。 他們玩弄手段是因?yàn)樗麄兛梢栽诹硪环矫孢M(jìn)行業(yè)務(wù)優(yōu)化，并不受懲罰。 他們所做的一切都是高度優(yōu)化的。 如果我們想了解挖礦，需要認(rèn)識(shí)到今天大部分控制采礦的是一個(gè)令人印象深刻、技術(shù)精湛、精細(xì)化的實(shí)體。

結(jié)論

所有這一切都表明挖礦是對(duì)大型玩家來說的。花的錢越多才能擁有的更多的優(yōu)勢(shì)，并且沒有一種簡(jiǎn)單的方法來可以改變這個(gè)事實(shí)。 至少在傳統(tǒng)的共識(shí)中，一個(gè)產(chǎn)生和控制大部分哈希率的大型實(shí)體似乎或多或少都是最終的勝者，并且最好的情況是有2或3個(gè)主要參與者處于相同的地位。

雖然這是不利于消息，但它不是比特幣或其他加密貨幣的世界末日。 哈希率分散是一項(xiàng)很好的選擇，但也有很多其他激勵(lì)措施和機(jī)制可以使壟斷制造商保持步調(diào)一致。 比特幣/ Segwit2x情況就是一個(gè)很好的例子， 超過80％的哈希率公開支持激活Segwit2x，但整體動(dòng)作失敗。

還有很多其他工具可供加密貨幣開發(fā)人員和社區(qū)使用，以應(yīng)對(duì)惡意的哈希率，包括硬分叉和社區(qū)拆分。 哈希率所有者知道這一點(diǎn)，因此他們小心翼翼地不做任何會(huì)引起反抗或威脅其健康利潤(rùn)流量的事情。 現(xiàn)在我們知道會(huì)有大量集中的哈希率，但我們?nèi)匀豢梢岳^續(xù)作為開發(fā)人員和發(fā)明人研究即使哈希率匯集到少數(shù)幾個(gè)地方也是安全的結(jié)構(gòu)和方案。